基于電子順磁共振方法的膜蛋白結(jié)構(gòu)解析以及功能研究.pdf

1、通過位點特異性自旋標記電子順磁共振方法能夠獲得生物大分子的動力學信息、易趨性信息和距離信息，近年來該方法已經(jīng)被廣泛的應用于生物大分子的結(jié)構(gòu)功能研究中。在本論文中，我們使用電子順磁共振方法對膜蛋白YgaP和IFITM3的結(jié)構(gòu)功能進行研究，成功地解析了去污劑中全長YgaP膜蛋白的三維結(jié)構(gòu)以及IFITM3蛋白的跨膜拓撲結(jié)構(gòu)。論文由四個章節(jié)組成。
　　第一章簡要介紹了電子順磁共振的基本理論、電子順磁共振中的各種相互作用力以及電子順磁共振譜

2、儀的組成。
　　第二章主要介紹電子順磁共振方法在生物大分子中的應用。首先簡要描述各種不同的自旋標記物和自旋標記方法。然后重點闡述位點特異性自旋標記電子順磁共振技術(shù)的基本原理，并詳細描述通過該方法得到蛋白質(zhì)特定位點的動力學信息、易趨性信息以及位點之間的距離信息。最后還簡要介紹了幾個電子順磁共振方法在膜蛋白以及核酸的結(jié)構(gòu)功能研究中的實例。
　　在第三章中我們綜合使用連續(xù)波電子順磁共振、脈沖電子順磁共振以及剛體計算方法成功地解析了

3、全長YgaP膜蛋白的三維結(jié)構(gòu)。具體的來說，首先通過系統(tǒng)的連續(xù)波電子順磁共振分析得到Y(jié)gaP蛋白跨膜結(jié)構(gòu)域的動力學數(shù)據(jù)和易趨性數(shù)據(jù)，進而獲得YgaP蛋白跨膜結(jié)構(gòu)域的二級結(jié)構(gòu)特征。然后使用連續(xù)波電子順磁共振和雙電子-電子共振方法測量得到Y(jié)gaP蛋白跨膜結(jié)構(gòu)域中的距離信息，并用于剛體結(jié)構(gòu)計算中，獲得YgaP跨膜結(jié)構(gòu)域的三維結(jié)構(gòu)。而后，我們還運用雙電子-電子共振方法測量得到Y(jié)gaP跨膜結(jié)構(gòu)域與水溶性硫氰酸酶結(jié)構(gòu)域之間的長程距離約束，并結(jié)合硫氰酸

4、酶結(jié)構(gòu)域的液體核磁共振結(jié)構(gòu)，通過剛體計算方法得到全長YgaP膜蛋白的三維結(jié)構(gòu)。此外，我們還對YgaP膜蛋白結(jié)合硫氰酸酶反應產(chǎn)物SCN-前后的動力學、易趨性和距離變化進行檢測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)YgaP蛋白結(jié)合底物SCN-后會發(fā)生構(gòu)象變化，揭示了大腸桿菌細胞膜上的YgaP蛋白轉(zhuǎn)運硫氰酸根離子的機制。
　　第四章中我們綜合使用電子順磁共振方法和核磁共振方法解析了IFITM3蛋白的跨膜結(jié)構(gòu)域在去污劑DPC中的跨膜拓撲結(jié)構(gòu)。連續(xù)波電子順磁共振譜圖分